KR20240003776A - 물품 분산 공급을 위한 장비를 구비한 물품 포장 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포장봉투에 물품을 투입하고 포장하는 포장 시스템에 관한 것으로, 일 실시예에서, 각각이 포장봉투의 입구 양쪽을 파지할 수 있는 복수개의 그리퍼를 소정의 폐경로를 따라 이송하는 그리퍼 이송부; 상기 그리퍼 이송부의 각각의 그리퍼에 포장봉투를 하나씩 공급하는 포장봉투 공급부; 및 상기 그리퍼의 이송방향을 따라 상기 포장봉투 공급부의 하류에 하나 이상 설치되어 물품을 각 그리퍼가 파지하고 있는 포장봉투에 투입하는 물품 투입부;를 포함하고, 상기 물품 투입부는 각기 서로 다른 경로로 물품을 이송하는 복수의 투입라인으로 구성된 물품 포장 시스템을 개시한다.

Description

물품 분산 공급을 위한 장비를 구비한 물품 포장 시스템 {Packaging system with apparatus for dispersing and supplying product}

본 발명은 물품 포장 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 무작위로 공급되는 물품을 분산 정렬하고 일정 속도로 포장 용기에 투입하여 물품을 포장할 수 있는 물품 포장 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 포장용 파우치(이하, '포장봉투', '봉투', '포장용기', '용기' 등으로 칭하기도 한다)는 라면이나 과자 등 각종 음식물 뿐만 아니라 의약품, 부품을 비롯하여 각종 제품의 묶음 포장에 사용되는데, 이를 위해 1면이 개방된 개구를 형성하고, 나머지 3면이 폐쇄됨으로써 내측에 수납공간을 제공하도록 하는 봉투 타입으로 이루어진다.

이와 같은 포장용 파우치는 대개 1겹 또는 2겹의 롤(roll) 필름의 열 접착 및 커팅에 의해 봉투 형태로 제작되는데, 이렇게 제작된 포장용 파우치는 제품 포장 장치로 전달되어 제품의 포장에 사용된다.

그런데 롤 필름으로부터 포장용 파우치를 제조하고 제품 포장 장치로 공급하는 속도 및 제품 포장 장치에서 포장용 파우치가 이송되는 속도는 공정 관리자가 일정 속도로 설정하여 유지할 수 있으나 파우치에 담겨지는 물품들은 예컨대 적재함, 트레이, 바스켓 등을 통해 무작위, 무정렬 상태로 호퍼로 공급되어 제품 포장 장치로 제공되는 경우가 많다. 이 경우 제품 포장 장치로 물품을 공급하는 상류측에서 물품을 무정렬 상태로 랜덤하게 공급하더라도 하류측에서는 포장용 파우치의 이송 속도에 맞춰 물품을 일정하게 공급하도록 물품을 분산 정렬하고 재배열하는 과정이 요구되며 이러한 분산 및 재배열이 원활하지 않으면 제품 이송 장치를 일정한 속도로 운영할 수 없다.

특허문헌1: 공개특허 제2015-0145817호 (2015년12월 31일 공개) 특허문헌2: 등록특허 제10-1253510호 (2013년 4월 11일 공고) 특허문헌3: 등록특허 제10-1912464호 (2018년 10월 26일 공고)

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무작위로 공급되는 다량의 물품이 물품 포장 시스템에 공급되는 시점부터 봉투에 투입되기까지 여러 단계의 물품 분산과 재정렬 및 속도 조절 역할을 하는 장비를 다단으로 구비함으로써 봉투의 이송 속도를 증가시키거나 감소시킬 필요 없이 항시 일정한 속도로 포장 시스템을 운전할 수 있는 물품 포장 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 포장봉투에 물품을 투입하고 포장하는 포장 시스템으로서, 각각이 포장봉투의 입구 양쪽을 파지할 수 있는 복수개의 그리퍼를 소정의 폐경로를 따라 이송하는 그리퍼 이송부; 상기 그리퍼 이송부의 각각의 그리퍼에 포장봉투를 하나씩 공급하는 포장봉투 공급부; 및 상기 그리퍼의 이송방향을 따라 상기 포장봉투 공급부의 하류에 하나 이상 설치되어 물품을 각 그리퍼가 파지하고 있는 포장봉투에 투입하는 물품 투입부;를 포함하고, 상기 물품 투입부는 각기 서로 다른 경로로 물품을 이송하는 복수의 투입라인으로 구성된 것을 특징으로 하는 물품 포장 시스템을 개시한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무작위로 공급되는 다량의 물품이 물품 포장 시스템에 공급되는 시점부터 봉투에 투입되기까지 여러 단계의 물품 분산과 재정렬 및 속도 조절 역할을 하는 장비를 다단으로 구비함으로써 봉투의 이송 속도를 증가시키거나 감소시킬 필요 없이 항시 일정한 속도로 물품 포장 시스템을 운전할 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무정렬 상태로 다량으로 공급되는 물품을 진동 및 정역 운동에 의해 분산시키고 재정렬함으로써 물품을 보다 안정적이고 정확하게 파지하여 봉투로 전달할 수 있는 있다.

도1은 일 실시예에 따른 물품 포장 시스템의 사시도,
도2는 일 실시예에 따른 물품 포장 시스템의 평면도,
도3은 일 실시예에 따른 그리퍼를 설명하는 도면,
도4는 포장봉투 공급부와 그리퍼 이송부의 일부를 확대한 사시도,
도5는 포장봉투 공급부와 그리퍼 이송부의 일부를 확대한 평면도,
도6은 제1 물품 투입부를 설명하는 도면,
도7은 제2 물품 투입부의 사시도,
도8은 제2 물품 투입부의 평면도,
도9는 제2 물품 투입부의 측면도,
도10은 대안적 실시예에 따른 제2 물품 투입부의 측면도,
도11은 대안적 실시예의 제2 물품 투입부의 정역 운동부의 측면도,
도12는 대안적 실시예의 제2 물품 투입부의 반출대기부의 측면도,
도13 및 도14는 제2 물품 투입부의 투입모듈을 설명하는 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 이하에 설명되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달할 수 있도록 하기 위해 제공되는 예시적 실시예들이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 '위'(또는 '아래', '오른쪽', 또는 '왼쪽')에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소의 위(또는 아래, 오른쪽, 또는 왼쪽)에 직접 위치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에서 구성요소들의 길이나 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한 본 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부', '하부', '좌측', '우측', '전면', '후면' 등의 표현은 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미할 수도 있지만 경우에 따라 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현일 수도 있다.

본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)된다고 언급하는 경우 그것은 다른 구성요소에 직접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)되거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소를 개재하여 간접적으로 연결(또는 결합, 체결, 부착 등)될 수 있다는 것을 의미한다. 또한 본 명세서의 도면들에 있어서 구성요소들의 길이, 두께, 또는 넓이는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이며 어느 한 구성요소와 다른 구성요소의 상대적 크기도 구체적 실시예에 따라 달라질 수 있다.

본 명세서에서 구성요소의 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '~를 포함한다', '~로 구성된다', 및 '~으로 이루어진다'라는 표현은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물품 포장 시스템의 사시도이고 도2는 물품 포장 시스템의 평면도를 각각 개략적으로 나타낸다.

도1과 도2를 참조하면 일 실시예에 따른 물품 포장 시스템은 포장봉투 공급부(10), 그리퍼 이송부(20), 봉투 개방부(30), 복수개의 물품 투입부(40, 50, 60, 70), 실링부(80), 및 반출부(90)를 포함할 수 있다.

포장봉투 공급부(10)는 그리퍼 이송부(20)의 각각의 그리퍼(100)에 포장봉투(P)를 하나씩 공급하는 장치이다. 일 실시예에서 포장봉투(P)는 봉투의 측단면이 M자 형상인 M방형 봉투(또는 당업계에서 "M방 봉투"라고도 함)일 수 있다. 일 실시예에서 1겹 또는 2겹의 롤(roll) 필름을 열 접착 및 커팅하여 M방형 봉투를 제작할 수 있으며 예컨대 상기 언급한 특허문헌1(공개특허 제2015-0145817호) 등의 공지기술을 이용하여 구현될 수 있다. 포장봉투 공급부(10)에서 제작된 봉투(P)는 전달부재(예컨대 도4 또는 도5의 15)에 의해 하나씩 파지 또는 흡착되어 그리퍼 이송부(20)의 그리퍼(100)에 각각 하나씩 전달될 수 있다.

대안적 실시예에서 봉투(P)는 M방형 봉투가 아닌 다양한 형태의 봉투일 수 있음은 물론이다. 또한 포장봉투 공급부(10)는 직접 봉투를 제작하지 않고 이미 제작된 봉투를 하나씩 그리퍼(100)로 공급하는 장치일 수도 있다.

그리퍼 이송부(20)는 복수의 그리퍼(100)를 구비하며 이들을 소정의 폐루프를 따라 이송하는 장치이다. 각각의 그리퍼(100)는 봉투(P)를 하나씩 파지한 상태로 이송경로를 따라 이송될 수 있다. 그리퍼(100)의 구체적 구성 및 동작에 대해서는 도3을 참조하여 후술하기로 한다.

개방부(30)는 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)의 입구를 개방한다. 이를 위해 개방부(30)는 봉투(P)의 양쪽 표면을 흡착하는 흡착 노즐을 구비할 수 있고, 봉투(P)의 양쪽 표면을 각각 흡착한 흡착 노즐이 서로 멀어짐으로써 봉투(P)의 개방상태를 유지할 수 있다.

제1 내지 제4 물품 투입부(40,50,60,70)는 그리퍼(100)의 이송방향의 상류에서 하류방향으로 순차적으로 그리퍼 이송부(20)의 주위에 배치되며 각각 한 종류 이상의 물품을 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)에 투입한다.

예를 들어 제1 물품 투입부(40)는 제1 물품을 봉투(P)에 투입할 수 있다. 일 실시예에서 제1 물품 투입부(40)는 복수개의 투입라인을 구비한다. 도시한 실시예에서 제1 물품 투입부(40)는 각각 독립된 경로로 물품을 이송하는 제1 투입라인(41)과 제2 투입라인(42)을 구비하며 제1 및 제2 투입라인(41,42)은 동일한 제1 물품을 각각 봉투(P)에 투입한다. 이를 위해 두 개의 투입라인(41,42)의 각각은 그리퍼 이송부(20)의 이송경로를 따라 이송되는 그리퍼(100)들을 교대로 담당한다. 예를 들어 그리퍼 이송부(20)를 따라 이송되는 그리퍼(100)마다 1번부터 순서가 지정되어 있다고 가정하면, 제1 투입라인(41)은 제1, 3, 5,…번 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)에 제1 물품을 투입하고 제2 투입라인(42)은 제2, 4, 6,…번 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)에 제1 물품을 투입함을 이해할 것이다.

제2 물품 투입부(50)는 제1 물품과 상이한 제2 물품을 봉투(P)에 투입할 수 있다. 일 실시예에서 제2 물품 투입부(50)는 복수개의 투입라인을 구비한다. 도시한 실시예에서 제2 물품 투입부(50)는 각각 독립된 경로로 제2 물품을 이송하는 제1 투입라인(51)과 제2 투입라인(52)을 구비한다. 제1 및 제2 투입라인(51,52)은 동일 또는 상이한 제2 물품을 각각 이송한다. 각각 상이한 물품을 이송하는 경우 제1 투입라인(51)은 제2-1 물품을, 제2 투입라인(52)은 제2-2 물품을 이송한다고 가정한다. 제1 및 제2 투입라인(51,52)으로 각각 이송된 제2 물품은 복수의 호퍼를 거쳐 봉투(P)에 투입될 수 있다.

설명의 편의를 위해 제품 포장 시스템이 4인용 냉면을 봉투(P)에 투입하는 장치라고 가정하면, 제1 물품 투입부(40)는 냉면용 소스를 이송하여 봉투(P)에 투입할 수 있다. 제2 물품 투입부(50)는 면 4팩과 육수 4팩을 봉투(P)에 투입할 수 있다. 이 때 제2 물품 이송부(50)의 제1 투입라인(51)은 면 팩을 공급하는 라인이고 제2 투입라인(52)은 육수 팩을 공급하는 라인일 수 있다. 도시한 실시예에서 제2 물품 투입부(50)의 하류측에 설치된 하나 이상의 로봇팔이 면 4팩과 육수 4팩을 복수의 호퍼의 각 호퍼에 투입하고, 면 4팩과 육수 4팩이 담긴 호퍼 아래에 봉투(P)가 위치하면 호퍼의 하부를 개방하여 면과 육수 팩을 봉투(P)에 투입할 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2 투입라인(51,52)으로 각각 이송되는 제2 물품(제2-1 물품과 제2-2 물품)을 봉투(P)에 투입하는 구체적 구성은 도7 내지 도14를 참조하여 후술하기로 한다.

한편 제3 물품 투입부(60)와 제4 물품 투입부(70)는 각각 제3 물품과 제4 물품을 봉투(P)에 투입하는 장치이며, 제2 물품 투입부(50)와 동일한 장치일 수 있고 제3 및 제4 물품도 제2 물품과 동일 물품일 수 있다. 즉 본 발명에 따른 제품 포장 시스템은 동일한 물품(제2 물품)을 봉투(P)에 투입하는 장치를 3대 구비함으로써 각 물품 투입부(50,60,70)의 각각이 서로 다른 그리퍼(100)를 담당하도록 구성할 수 있다. 예를 들어 제4 물품 투입부(70)는 제1, 4, 7,…번 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)에 제4 물품(제2 물품과 동일)을 투입하고, 제3 물품 투입부(60)는 제2, 5, 8,…번 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)에 제3 물품(제2 물품과 동일)을 투입하고, 제2 물품 투입부(50)는 제3, 6, 9,…번 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)에 제2 물품을 투입할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면 물품 포장 시스템은 동일 또는 유사한 N개(단, N은 2 이상의 정수)의 물품 투입부를 구비하되, N개의 물품 투입부가 그리퍼 이송부(20)의 그리퍼 이송방향을 따라 하류에서 상류측으로 순차적으로 배치될 수 있고, 상기 N개의 물품 투입부 중 n번째(단, n은 1 내지 N 중 하나의 정수) 물품 투입부는 복수개의 그리퍼(100) 중 n의 배수에 해당하는 그리퍼가 파지하고 있는 봉투(P)에 물품을 투입하도록 구성할 수 있음을 이해할 것이다.

실링부(80)는 그리퍼(100)의 이송방향을 따라 제4 물품 투입부(70)의 하류에 설치되며 물품이 담긴 봉투(P)의 입구를 실링한다. 입구가 실링되어 물품 포장이 완료된 봉투(P)는 반출부(90)로 이송되고, 반출부(90)에서 그리퍼(100)가 봉투(P)의 파지를 해제하면 봉투(P)가 아래쪽의 이송벨트(도4의 95)로 떨어지고 이송벨트(95)를 통해 후속 공정(예컨대 박스 포장 등)을 위한 장비로 이송될 수 있다.

도3은 일 실시예에 따른 그리퍼(100)를 설명하는 도면으로 도3(a)는 그리퍼(100)가 봉투(P)를 파지한 상태이고 도3(b)는 아암(140,150)의 간격이 줄어들어 봉투 입구가 열린 상태를 각각 개략적으로 도시하였다.

도3을 참조하면, 일 실시예에 따른 그리퍼(100)는 본체블록(110), 제1 및 제2 회동블록(120,130), 및 제1 및 제2 아암(140,150)를 포함할 수 있다. 본체블록(110)은 그리퍼 이송부(20)에 설치되어 그리퍼(100)의 이송경로를 정의하는 이송벨트(도4의 21)에 직접 또는 간접적으로 부착되어 이송벨트(21)를 따라 이송된다. 본체블록(110)은 하부에 하나 이상의 가이드 롤러(도시 생략)를 구비하고 가이드 롤러는 그리퍼 이송부(20)에 이송벨트(21)를 따라 나란히 설치된 가이드 레일(도시 생략)에 맞물리도록 구성되어, 본체블록(110)이 가이드 레일에 의해 가이드되며 이송벨트(21)를 따라 이송될 수 있다.

제1 및 제2 회동블록(120,130)은 각각 본체블록(110) 상에서 이송방향을 따라 본체블록(110)의 양쪽으로 이격 배치되고 본체블록(110)에 대해 상대적으로 소정 각도 내에서 각각 회동할 수 있도록 결합된다. 즉 도3(a)와 도3(b)의 비교에서 알 수 있듯이 제1 회동블록(120)은 회동축(121)을 중심으로 본체블록(110)에 대해 회전할 수 있고 제2 회동블록(130)은 회동축(131)을 중심으로 본체블록(110)에 대해 회전할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 예를 들어 제1 및 제2 회동블록(120,130)의 각각에 연결되고 이송방향에 수직인 방향으로 움직이는 슬라이딩 블록(도시 생략)을 구비할 수 있고, 이 슬라이딩 블록이 그리퍼 이송부(20)의 이송벨트(21)와 나란하게 배치된 가이드 레일과 맞물리도록 구성할 수 있고, 이송방향을 따라 가이드 레일과 이송벨트(21) 사이의 간격을 변하도록 구성함으로써, 슬라이딩 블록이 제1 및 제2 회동블록(120,130)을 이송벨트(21) 방향으로 잡아당기거나 그 반대방향으로 밀어내어 제1 및 제2 회동블록(120,130)이 회동할 수 있다.

한편 제1 회동블록(120)은 이송방향에 수직인 방향으로 소정 길이 연장 형성된 제1 아암(140)을 구비하고 제2 회동블록(130)은 소정 길이 연장 형성된 제2 아암(150)을 구비할 수 있다. 그리고 제1 아암(140)의 선단부에는 봉투(P)를 파지하기 위해 회동할 수 있는 제1 레버(170)를 구비하고 제2 아암(150)의 선단부에는 봉투(P)를 파지하기 위해 회동할 수 있는 제2 레버(180)를 구비한다. 이에 따라 봉투(P)의 입구측의 한쪽 단부가 제1 아암(140)의 선단부와 제1 레버(170) 사이에 끼워져서 파지되고 다른쪽 단부가 제2 아암(150)의 선단부와 제2 레버(180) 사이에 끼워져서 파지됨으로써 봉투(P)가 그리퍼(100)에 파지될 수 있다. 따라서 제1 및 제2 회동블록(120,130)이 도3(b)에 도시한 것처럼 회동하면 각 회동블록(120,130)의 아암(140,150)의 이격 거리가 감소함에 따라 봉투(P)의 입구가 개방될 수 있다.

제1 레버(170)는 조인트(142)를 통해 제1 아암(140)의 선단부에서 회동 가능하게 연결된다. 또한 그리퍼(100)는 제1 아암(140)의 길이방향의 일 측면에 제1 아암(140)과 나란히 배치되는 제1 링크(160)를 구비한다. 제1 링크(160)의 일단은 제1 조인트(161)에 의해 제1 레버(170)와 회동가능하게 연결되고 타단은 제2 조인트(162)에 의해 제3 레버(175)와 회동가능하게 연결된다.

이 상태에서 예컨대 제3 레버(175)에 연결된 롤러(176)를 임의의 부재(도시 생략)를 이용하여 ①번 화살표 방향으로 밀면 제1 링크(160)도 ①번 화살표 방향으로 움직이고 이에 의해 제1 레버(170)가 조인트(142)를 중심으로 회전하면서 제1 아암(140)의 선단부와의 사이가 벌어지고 봉투(P)의 파지가 해제될 수 있다. 반대로, 제3 레버(175)에 연결된 롤러(176)를 ②번 방향으로 밀면 제1 링크(160)도 ②번 방향으로 움직이고 이에 의해 제1 레버(170)가 회전하여 도3(b)와 같이 봉투(P)를 파지하는 상태가 될 수 있다. 그리고 이와 동일한 원리로 제2 레버(180)도 제2 아암(150)에 대해 회전하면서 봉투(P)의 파지 및 파지 해제 동작을 할 수 있으며 이에 대해서는 설명을 생략한다.

상술한 바와 같이 제1 및 제2 회동블록(120,130)의 각각을 본체블록(110)에 대해 소정 각도 회동하는 구성 및 제1 및 제2 레버(170,180)를 회동하여 봉투(P)를 파지 및 파지 해제하는 구성은 예를 들어 특허문헌2(등록특허 제10-1253510호) 및 특허문헌3(등록특허 제10-1912464호) 등에 개시된 공지기술로부터 구현될 수 있으므로 본 명세서에서는 자세한 구성 설명을 생략한다.

이제 도4 및 도5를 참조하여 그리퍼 이송부(20), 개방부(30), 실링부(80), 및 반출부(90)에 대해 설명하기로 한다. 도4와 도5는 각각 포장봉투 공급부(10)와 그리퍼 이송부의 일부를 확대한 사시도와 평면도이다.

도1 내지 도5를 참조하면, 그리퍼 이송부(20)는 복수개의 그리퍼(100)를 소정 이송경로를 따라 이송하는 장치이다. 일 실시예에서 그리퍼 이송부(20)는 이송벨트(21) 및 이송벨트(21)에 맞물려 이송벨트(21)를 움직이는 다수의 기어(22)를 포함한다. 이송벨트(21)는 예컨대 이송체인으로 구현될 수도 있고 기어(22)는 스프라켓 등으로 구현될 수도 있다. 기어(22) 중 적어도 하나는 모터 등의 구동수단(도시 생략)에 의해 구동될 수 있다.

복수개의 그리퍼(100)의 각각은 소정 간격 이격되어 이송벨트(21)에 직접 또는 간접적으로 결합되어 있고 이송벨트(21)의 움직임에 따라 함께 움직이도록 구성된다. 따라서 그리퍼(100)는 이송벨트(21)가 정의하는 폐루프의 이송경로를 따라 움직이게 된다.

포장봉투 공급부(10)는 그리퍼 이송부(20)측으로 포장봉투(P)를 하나씩 공급한다. 예를 들어 도4에 도시한 것처럼 한쪽 입구가 개방된 상태의 봉투(P1)가 눕혀져서 포장봉투 공급부(10)로부터 공급된다. 포장봉투 공급부(10)와 그리퍼 이송부(20)의 사이에 봉투를 전달하는 전달부재(15)가 설치될 수 있다. 전달부재(15)는 예를 들어 봉투(P1)를 흡착하거나 파지한 후 그리퍼(100)로 전달할 수 있으며 실린더나 구동모터 등에 의해 구동할 수 있다. 이와 같이 전달부재(15)에 의해 파지 또는 흡착되어 그리퍼 이송부(20)의 그리퍼(100)에 파지된 직후의 봉투를 도4에 P2로 표시하였다.

개방부(30)는 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)의 입구를 개방한다. 도5에 도시한 것처럼 일 실시예에서 개방부(30)는 제1 개방 모듈(31)과 제2 개방 모듈(32)로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 개방 모듈(31,32)은 서로 동일 또는 유사한 구성을 가지며, 이송되는 그리퍼(100)을 각각 절반씩 나누어 담당하여 각 그리퍼(100)가 파지하고 있는 봉투(P)의 입구를 개방할 수 있다. 예를 들어 제1 개방 모듈(31)은 1, 3, 5,…번째 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)를 개방하고 제2 개방 모듈(32)은 2, 4, 6,..번째 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)를 개방할 수 있다.

개방부(30)의 제1 및 제2 개방모듈(31,32)의 각각은 봉투(P)의 양쪽 표면을 흡착하는 흡착 노즐(315)을 구비할 수 있다. 또한 일 실시예에서 이송벨트(21)를 따라 이송되는 그리퍼(100)가 개방부(30)의 위치에 도달했을 때 도3(b)에 도시한 것처럼 그리퍼(100)의 제1 및 제2 회동블록(120,130)이 회동하여 봉투(P)의 입구가 열릴 수 있도록 한다. 그리고 이 상태에서 흡착 노즐(315)이 봉투(P)의 양쪽 표면을 각각 흡착한 상태에서 흡착 노즐이 서로 멀어지도록 구동함으로써 봉투(P)의 입구를 개방할 수 있다.

실링부(80)는 그리퍼(100)의 이송방향을 따라 제4 물품 투입부(70)의 하류에 설치되며 물품이 담긴 봉투(P)의 입구를 실링한다. 도5에 도시한 것처럼 일 실시예에서 실링부(80)는 제1 실링모듈(81)과 제2 실링모듈(82)로 구성될 수 있다. 제1 및 제2 실링모듈(81,82)은 동일 또는 유사한 구성을 가지며, 이송되는 그리퍼(100)들을 각각 절반씩 나누어 담당하여 각 그리퍼(100)가 파지하고 있는 봉투(P)의 입구를 실링할 수 있다.

입구가 실링된 봉투(P)는 실링부(80) 하류측에 설치된 반출부(90)로 이송된다. 반출부(90)에서 그리퍼(100)가 봉투(P)의 파지를 해제하면 봉투(P)가 아래쪽의 이송벨트(95)로 떨어지고 이송벨트(95)를 통해 후속 공정(예컨대 박스 포장 등)을 위한 장비로 이송될 수 있다.

도6은 제1 물품 투입부(40)를 설명하는 도면으로 제2 투입라인(42)의 예시적 구성을 개략적으로 나타내었다. 상술한 것처럼 제1 물품 투입부(40)는 복수의 투입라인으로 구성될 수 있고 도시한 실시예는 예시적으로 2개의 투입라인, 즉 제1 투입라인(41)과 제2 투입라인(42)으로 구성된다. 제1 투입라인(41)과 제2 투입라인(42)은 동일 또는 유사한 구성을 가지므로 도6에서는 제2 투입라인(42)에 대해서만 설명하기로 한다.

일 실시예에서 제2 투입라인(42)은 적재함(421), 절단부(422), 계수부(423), 호퍼(424), 및 개폐부(425)를 포함할 수 있다. 적재함(421)은 다수의 물품(M1)을 적재하고 있다. 물품(M1)은 예를 들어 라면의 분말스프나 음식물의 소스 등을 포함하는 비닐용기일 수 있고 도시한 것처럼 물품(M1)들이 일렬로 연속하여 이어져 있는 상태로 적재함(421)에 적재되어 제2 투입라인(42)으로 제공될 수 있다.

이와 같이 일렬로 연결된 물품(M1)은 하나 이상의 롤러 등을 통해 절단부(422)로 공급되고 절단부(422)는 이어진 물품(M1) 사이를 절단하여 각각 개별 물품 단위로 나눈다. 절단부(422)의 하부에는 계수부(423)가 위치할 수 있다. 계수부(423)는 물품(M1)이 통과할 수 있는 적어도 하나의 통과 영역을 포함하며 물품(M1)이 이 영역을 통과할 때마다 물품을 카운트할 수 있다. 계수부(423)를 통과한 물품(M1)은 호퍼(424)에 떨어져서 대기할 수 있다. 호퍼(424)의 아래쪽에는 개폐부(425)가 위치하고, 개폐부(425)의 아래쪽 영역으로 그리퍼(100)가 봉투(P)를 파지한 채 이송벨트(21)를 따라 이송되고 있다. 따라서 그리퍼(100)가 개폐부(425) 아래에 위치하여 멈추었을 때 개폐부(425)가 열려서 호퍼(424)의 물품(M1)이 봉투(P)로 투입될 수 있다.

도7 내지 도9는 제2 물품 투입부(50)를 설명하는 도면으로, 도7은 제2 물품 투입부(50)의 사시도, 도8은 평면도, 그리고 도9는 측면도를 각각 개략적으로 나타낸다.

상술한 것처럼 제2 물품 투입라인(50)은 복수의 투입라인으로 구성될 수 있고 도시한 실시예는 예시적으로 2개의 투입라인, 즉 제1 투입라인(51)과 제2 투입라인(52)으로 구성된다. 또한 제1 및 제2 투입라인(51,52)의 각각은 서로 독립된 하나이상의 이송라인으로 구성될 수 있다. 예를 들어 도시한 실시예에서 제1 투입라인(51)은 2개의 이송라인으로 구성되고 제2 투입라인(52)도 2개의 이송라인으로 구성된다.

제1 투입라인(51)과 제2 투입라인(52)은 동일 또는 유사한 구성을 가지며 각 투입라인(51,52) 내에서 각 이송라인도 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 이하에서는 제1 투입라인(51)을 위주로 설명하기로 한다.

제1 투입라인(51)은 반입부(A), 이송부(B), 및 투입부(C)로 구성될 수 있다. 반입부(A)는 물품을 적재한 다수의 적재함(510), 호퍼 투입장치(511), 및 호퍼(512)를 포함한다. 호퍼 투입장치(511)는 적재함(510)과 호퍼(512) 사이에 위치할 수 있고, 예를 들어 적재함(510)을 파지한 채 수직으로 90도 회전시키는 구동장치를 포함할 수 있다. 따라서 호퍼 투입장치(511)가 적재함(510)을 파지하고 90도 회전시키면 적재함(510)에 적재된 물품들이 호퍼(512)로 떨어질 수 있다. 대안적 실시에서 호퍼(512)에 물품을 투입하는 투입장치(511)를 다른 방식으로 구현할 수도 있고 또는 이러한 투입 작업을 수작업으로 할 수도 있다.

이송부(B)는 반입부(A)에서 공급되는 물품을 투입부(C)로 이송하는 장치이며 일렬로 배치된 복수의 이송벨트로 구성될 수 있다. 도시한 실시예에서 이송부(B)는 진동부(513)와 정역 운동부(514)를 포함한다. 진동부(513)는 일렬로 배열된 하나 이상의 진동 이송벨트로 구성되고 각각의 진동 이송벨트는 이송벨트에 놓여진 물품을 상하로 진동운동 시키면서 이동할 수 있다. 정역 운동부(514)는 일렬로 배열된 하나 이상의 정역 이송벨트로 구성되고 각각의 정역 이송벨트는 물품을 역방향으로 이송 후 다시 정방향으로 이송하는 정역 운동을 할 수 있다.

일 실시예에서 이송벨트에 물품들이 오버랩(중첩)되어 있을 때 정역 운동에 의해 물품이 흩어져서 중첩이 해소될 수 있고, 이를 위해 일 실시예에서 1회 정역 운동시 방향 전환, 즉 정방향에서 역방향으로의 방향 전환 및 역방향에서 정방향으로의 방향 전환의 각각이 아주 짧은 순간(예컨대 수십분의 1초 내지 수분의 1초) 내에 이루어지는 것이 바람직하다.

한편 도시한 것처럼 반입부(A)의 호퍼(522)가 진동부(513)의 이송벨트의 상류측 위에 배치되어 있고 진동부(513)의 이송벨트와 정역 운동부(514)의 이송벨트가 이송방향을 따라 캐스케이드 형태의 다단으로 점차 낮아지도록 배치될 수 있고, 따라서 반입부(A)의 호퍼(512)에서 진동부(513)의 이송벨트로 떨어진 물품들이 진동부(513)와 정역 운동부(514)의 이송벨트들을 따라 이송될 때 물품에 대한 상하 진동 운동 및 정역 운동에 의해 물품들을 흩뜨리고 분산시켜 물품들끼리 중첩이 없는 상태로 이송시킬 수 있다.

일 실시예에서 정역 운동부(514)는 이송벨트에 놓여진 물품을 촬영하는 카메라(516)를 포함할 수 있다. 카메라(516)는 정역 운동부(514)의 정역 이송벨트에 놓여진 물품들을 촬영하여 제어부(도시 생략)로 전송한다. 제어부는 촬영된 이미지를 분석하여 물품들끼리 중첩된 영역이 있는지 판단할 수 있다. 이 때 물품들끼리의 중첩 여부는 중첩되는 면적에 대해 기설정된 기준값을 기준으로 결정할 수 있다. 예를 들어 촬영된 이미지 상에서 두 물품 사이의 중첩된 면적이 0 이거나(이 경우 중첩이 전혀 없는 상태) 중첩 면적이 기설정된 값보다 작으면 중첩이 없는 것으로 판단하고 기설정된 기준값 이상이면 중첩이 있는 것으로 판단할 수 있다. 또한 이 때 미리 설정되는 기준값은 후술하는 로봇팔과 같은 흡착부 이동수단(531)에 설치되어 물품을 흡착하는 흡착부(예컨대 도12의 536)의 크기, 구조, 흡착능력 등을 고려하여 설정될 수 있다.

일 실시예에서 제1 투입라인(51)의 투입부(C)는 흡착부(536) 및 이를 3차원 공간에서 이동시키는 흡착부 이동수단(531)을 포함할 수 있다. 도시한 실시예에서 흡착부 이동수단(531)은 로봇 팔로 구현될 수 있다. 그러나 대안적 실시예에서 흡착부 이동수단(531)은 흡착부(536)를 3차원 공간에서 이동시킬 수 있는 임의의 장치일 수 있고 예를 들어 3차원 직교로봇 또는 와이어에 의해 구현될 수도 있다. 흡착부(536)는 흡착부 이동수단(531)에 부착되어 이송벨트 위의 물품을 하나씩 흡착할 수 있다. 대안적으로 흡착 방식 대신 물품을 파지하는 그리퍼를 사용할 수도 있다.

투입부(C)는 카메라를 추가로 더 포함할 수 있고, 이 때의 카메라는 이송부(B)에 설치된 카메라(516)일 수도 있고 다른 별개의 카메라일 수도 있다. 투입부(C)의 카메라는 이송부(B)의 이송벨트 중 가장 하류측 이송벨트의 하류측 영역을 촬영할 수 있고 촬영된 이미지를 제어부(도시 생략)로 전송한다. 제어부는 촬영된 이미지에서 이송벨트 위의 각 물품의 위치를 식별하고, 흡착부 이동수단(531)을 구동하여 식별된 물품의 위치로 흡착부(536)를 이동시켜 물품을 흡착하도록 제어할 수 있다. 흡착부(536)가 물품을 흡착하면 흡착부 이동수단(531)이 구동하여 물품을 그리퍼(100)가 파지한 봉투(P)에 직접 투입하거나 또는 임의의 호퍼에 투입할 수 있다.

도시한 실시예에서는 흡착부(536)가 물품을 흡착한 후 이동하여 회전판(54)에 설치된 복수개의 호퍼(55a 내지 55d) 중 하나에 투입하도록 구성하였다. 일 실시예에서 회전판(54)은 소정 직경의 원판 형태일 수 있고 수평으로 배치되어 회전할 수 있다. 회전판(54)은 90도 간격으로 이격된 4개의 회전 호퍼(55a 내지 55d)를 구비한다. 제2 물품 투입부(50)의 제1 투입라인(51)과 제2 투입라인(52)을 따라 각각 이송되어 온 물품은 각각의 흡착부 이동수단(531,532)에 의해 흡착 또는 파지된 후 회전판(54)의 회전 호퍼(55a 내지 55d)에 소정 개수씩 투입될 수 있다.

도7에 도시한 것처럼 그리퍼 이송부(20)의 이송벨트(21)를 따라 이송되는 그리퍼(100)에 파지된 봉투(P)가 회전 호퍼(55a 내지 55d) 중 하나의 회전 호퍼 아래에 멈출 수 있고, 이 상태에서 회전 호퍼에 있던 물품이 봉투(P)로 투입될 수 있다. 이러한 회전판(54) 및 회전 호퍼(55a 내지 55d)에 의한 물품 투입 구성에 대해서는 도13 및 도14를 참조하여 후술하기로 한다.

한편 도10 내지 도12는 제2 물품 투입부(50)의 각 투입라인(51,52)의 이송부(B)에 대한 대안적 실시예를 나타낸 것으로, 도10은 대안적 실시예에 따른 제2 물품 투입부(50)의 측면도이고 도11은 대안적 실시예의 정역 운동부(514)의 측면도, 그리고 도12는 반출 대기부(515)의 측면도를 각각 개략적으로 도시하였다.

도10 내지 도12를 참조하면 대안적 실시예에 따른 이송부(B)는 물품의 진행방향을 따라 상류에서 하류측으로 차례로 배치된 진동부(513), 정역 운동부(514), 및 반출 대기부(515)로 구성될 수 있다.

진동부(513)는 상류에서 하류측으로 배치된 제1 내지 제3 이송벨트(5131, 5132, 5133)를 포함할 수 있고 각 이송벨트(5131, 5132, 5133)는 이송벨트를 따라 움직이는 물품을 상하 방향으로 진동시킬 수 있다. 제1 내지 제3 이송벨트(5131, 5132, 5133)는 각각 소정 길이를 갖는 이송벨트이고 캐스케이드 방식으로 차례로 높이가 낮아지도록 구성된다. 제1 이송벨트(5131)는 예를 들어 반입부(A) 등 외부에서 호퍼(512)를 통해 공급되는 물품을 받아서 상하로 진동시키면서 하류측으로 이송할 수 있다. 제1 이송벨트(5131)의 하류에서 물품이 제2 이송벨트(5132)의 상류측에 떨어져서 제2 이송벨트(5132)를 따라 진행하고, 그 후 제2 이송벨트(5132)의 하류에서 떨어진 물품은 제3 이송벨트(5133)를 따라 이송한다.

일 실시예에서 제1 내지 제3 이송벨트(5131, 5132, 5133)는 상류에서 하류측으로 갈수록 각 이송벨트의 이송 속도가 더 빨라지도록 구성할 수 있다. 대안적으로 제1 내지 제3 이송벨트(5131, 5132, 5133)는 상류에서 하류측으로 갈수록 각 이송벨트의 길이가 더 길도록 구성되고 이송벨트의 이송 속도도 더 빨라지도록 구성할 수 있다. 이러한 구성에 의하면 물품이 각 이송벨트로 떨어져서 이송될 때마다 물품간 이격 거리가 늘어나기 때문에 물품끼리의 더 분산시키고 재정렬하여 물품간 중첩을 해소할 수 있다.

정역 운동부(514)는 적어도 하나의 정역 이송벨트(5141)와 이를 구동하는 구동모터(5142) 및 제1 카메라(516a)를 구비한다. 진동부(513)의 제3 이송벨트(5133)에서 떨어진 물품이 정역 이송벨트(5141)로 공급되어 이송벨트(5141)를 따라 이송할 수 있다. 정역 이송벨트(5141)는 이송벨트의 정역 운동에 의해 물품을 분산시키고 재정렬할 수 있다. 즉 상술한 것처럼 1회의 정역 운동시마다 짧은 순간 내에 정방향과 역방향 사이의 방향 전환을 함으로써 물품들을 분산시킬 수 있다.

정역 운동부(514)는 이송벨트에 놓여진 물품을 촬영하는 제1 카메라(516a)를 포함할 수 있다. 제1 카메라(516a)는 정역 이송벨트(5141)에 놓여진 물품들을 촬영하여 제어부(도시 생략)로 전송하고, 제어부는 촬영된 이미지를 분석하여 물품들끼리 중첩된 영역이 있는지 판단할 수 있고, 판단 결과 물품들이 충분히 분산되지 않았다면 정역 운동을 하도록 구동모터(5142)를 제어할 수 있다.

반출 대기부(515)는 적어도 하나의 이송벨트(5151)와 이를 구동하는 구동모터(5152) 및 제2 카메라(516b)를 구비한다. 정역 운동부(514)의 이송벨트(5141)에서 떨어진 물품이 반출 대기부(515)의 대기 이송벨트(5151)로 공급되어 이송벨트(5151)를 따라 이송할 수 있다. 제2 카메라(516b)는 대기 이송벨트(5151) 위의 물품을 촬영하여 제어부로 전송하고 제어부는 촬영된 이미지에서 이송벨트 위의 각 물품의 위치를 식별하고, 흡착부 이동수단(531)을 구동하여 식별된 물품의 위치로 흡착부(536)를 이동시켜 물품을 흡착하도록 제어할 수 있다.

상술한 대안적 실시예의 이송부(B)에 따르면 진동부(513)의 이송벨트를 복수개의 다단으로 구성하였고 정역 이송벨트(5141)와 대기 이송벨트(5151)를 별도로 구성하고 카메라(516a, 516b)도 별도로 구비하였다. 따라서 이 구성에 의하면 진동에 의한 물품의 분산 및 정역 운동에 의한 물품의 분산을 더욱 극대화할 수 있고, 진동 및 정역 운동에 의해 물품이 충분히 분산된 상태에서 대기 이송벨트로 물품이 이송되어 움직이는 동안 물품의 위치를 식별하고 흡착하면 되므로 물품을 보다 안정적이고 정확하게 흡착하여 투입부(C)로 전달할 수 있다.

이제 도13 및 도14는 제2 물품 투입부(50)의 투입부(C)에 대해 설명하기로 한다. 도13과 도14를 참조하면, 투입부(C)는 회전판(54), 회전판(54)에 부착된 복수개의 회전 호퍼(55a 내지 55d), 및 그리퍼 이송부(20)측에 설치된 고정 호퍼(571)를 포함할 수 있다.

회전판(54)은 구동수단(도시 생략)에 의해 회전가능 하도록 구성된다. 복수개의 회전 호퍼(55a 내지 55d)가 회전판(54)에 일정 간격 이격되어 설치될 수 있다. 각각의 회전 호퍼(55a 내지 55d)는 아래쪽에 각각 개폐부(56a 내지 56d)를 구비하며, 각 개폐부(56a 내지 56b)는 구동수단(도시 생략)에 의해 개폐가 가능하다. 즉 각 회전 호퍼(55a 내지 55d)에 물품이 담겨 있는 경우 해당 호퍼의 개폐부(56a 내지 56d)가 열려 있으면 물품이 아래로 떨어지고 닫혀 있으면 물품이 호퍼(55a 내지 55d)에 그대로 수용되어 있다.

도시한 실시예에서는 회전판(54)에 4개의 회전 호퍼와 그 각각의 아래에 개폐부가 하나씩 설치된 것으로 예시하였지만 대안적 실시예에서 회전판(54)의 직경이 도시한 실시예보다 더 크거나 더 작을 수 있고 회전판(54)에 부착되는 회전 호퍼 및 개폐부의 개수나 이격 간격이 달라질 수 있음은 물론이다.

제2 물품 투입부(50)의 각 투입라인(51,52)의 흡착부 이동수단(531,532)이 각각 이송부(B)의 이송벨트(예컨대 도7 내지 도9의 정역 운동부(514)의 정역 이송벨트 또는 도10의 반출 대기부(515)의 대기 이송벨트(5151)) 위에 놓여진 물품들을 하나씩 또는 복수개씩 흡착하여 회전 호퍼(55a 내지 55d)에 소정 개수씩 투입할 수 있다.

예를 들어 포장봉투(P)에 면 4팩과 육수 4팩을 투입해야 하는 경우, 면 팩을 이송하는 제1 투입라인(51)의 흡착부 이동수단(531)은 4개의 면 팩을 하나씩 또는 복수개씩 흡착 및 이동하여 회전 호퍼(55a 내지 55d) 중 하나에 투입하고, 이와 동시에 또는 순차적으로, 육수 팩을 이송하는 제2 투입라인(52)의 흡착부 이동수단(532)은 4개의 육수 팩을 하나씩 또는 복수개씩 흡착 및 이동하여 회전 호퍼(55a 내지 55d) 중 다른 하나에 투입할 수 있다. 그 후 회전판(54)이 소정 각도 회전하면 제1 및 제2 흡착부 이동수단(531,532)이 각각 이송부(B)의 이송벨트 위의 면 4팩과 육수 4팩을 흡착 및 이송하여 또 다른 회전 호퍼에 투입하고, 이러한 과정을 반복함으로써 각 회전 호퍼(55a 내지 55d) 마다 면 4팩과 육수 4팩을 투입할 수 있다.

한편 도13과 도14에 도시한 것처럼 제2 물품 투입부(50)는 그리퍼 이송부(20)측에 고정 호퍼(571) 및 그 아래에 설치된 개폐부(572)를 포함할 수 있다. 고정 호퍼(571)는 회전판(54)에 부착된 회전 호퍼(55a 내지 55d)와 상하 방향으로 정렬될 수 있고 또한 그 아래쪽으로 그리퍼(100)에 파지되어 이송되는 봉투(P)와도 상하 방향으로 정렬될 수 있다.

제2 물품 투입부(50)는 투입 가이드(58)를 더 포함할 수 있다. 투입 가이드(58)는 고정 호퍼(571)의 개폐부(572)의 아래쪽에 설치되어 봉투(P)의 입구를 개방을 확실히 보장할 수 있다. 일 실시예에서 투입 가이드(58)는 좌우로 분리된 제1 가이드 부재(58a)와 제2 가이드 부재(58b)로 구성될 수 있고 제1 및 제2 가이드 부재(58a, 58b)가 붙었을 때 통 형상을 가진다. 제1 가이드 부재(58a)와 제2 가이드 부재(58b)는 각각 제1 실린더(585)와 제2 실린더(586)에 의해 수평 방향으로 서로 가까워지거나 멀어지는 방향으로 소정 거리 움직일 수 있다. 또한 일 실시예에서 투입 가이드(58) 및 이를 구동하는 제1 및 제2 실린더(585,586)는 실린더(592)에 의해 상하로 움직이는 프레임(591)에 부착되어 설치되어 있다. 따라서 실린더(591)의 동작에 의해 프레임(591)이 상하로 움직임에 따라 투입 가이드(58)가 상하로 움직일 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 우선 회전판(54)의 회전 호퍼(55a 내지 55d) 중 하나가 고정 호퍼(571) 위에 정렬되고 해당 호퍼의 개폐부가 개방되어 물품을 고정 호퍼(571)에 투입한다. 이 때 고정 호퍼(571) 아래의 개폐부(572)는 닫혀 있으므로 물품이 고정 호퍼(571)에 수용되어 있다. 그 후 그리퍼(100)에 파지된 봉투(P)가 투입 가이드(58)의 아래에 이송되어 정렬되면 실린더(592)의 동작에 의해 투입 가이드(58)가 하강하여 투입 가이드(58)의 일부가 봉투(P)의 개방부 내로 일정 깊이 삽입되고, 다음으로 제1 및 제2 실린더(585,586)의 구동에 의해 제1 및 제2 가이드 부재(58a, 58b)가 약간 멀어지며 봉투(P) 입구를 더 개방하고 이 상태에서 개폐부(572)가 열림으로써 고정 호퍼(571)의 물품이 봉투(P) 내부로 투입될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따르면 물품이 무정렬 상태로 무작위로 제품 포장 시스템으로 공급되더라도 각각의 물품 투입부(50,60,70)가 물품을 분산하고 재정렬하는 장치들을 구비함으로써 물품을 봉투(P)의 일정한 이송 속도에 맞추어 공급하여 봉투(P)에 투입할 수 있다.

특히 본 발명의 일 실시예에 의하면 물품 포장 시스템이 적어도 4단계의 물품 분산 및 버퍼(속도 조절) 구조를 가짐으로써 무작위로 공급되는 물품을 일정한 봉투 속도에 맞추어 투입할 수 있다. 즉, 첫번째 분산 및 버퍼 기능부로서 이송부(B)의 진동부(513) 및 정역 운동부(514)를 구비하며, 물품이 다수의 진동 이송벨트와 정역 이송벨트를 따라 이송되는 동안 상하 진동과 정역 운동에 의해 물품이 흩어지고 분산되어 물품의 중첩을 제거하고 물품의 이송 속도를 조절할 수 있다.

그리고 물품 포장 시스템은 두번째 분산 및 버퍼 기능부로서 투입부(C)의 흡착부 이동수단(531,532)를 구비하며, 예컨대 로봇 팔이나 직교 로봇의 동작 속도를 조절하여 이송부(B)에서 투입부(C)의 호퍼로 전달하는 물품 이송 속도를 조절할 수 있다.

또한 물품 포장 시스템은 세번째 분산 및 버퍼 기능부로서 회전판(54)에 설치된 회전 호퍼(55a 내지 55d)와 그리퍼 이송부(20)에 설치된 고정 호퍼(571)를 구비할 수 있다. 즉 흡착부 이동수단(531,532)에 의해 흡착된 물품을 곧바로 봉투(P)에 투입하지 않고 다수의 회전하는 회전 호퍼(55a 내지 55d)에 투입하고 이를 다시 고정 호퍼(571)에 투입하는 방식을 가짐으로써 봉투 이송 속도에 맞추어 물품 투입 시점을 조절할 수 있다. 예를 들어 회전판(54)에 설치되는 회전 호퍼의 개수를 더 늘리거나 회전판(54)의 회전 속도를 조절함으로써 봉투 이송 속도에 맞추어 물품을 투입할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 물품 포장 시스템은 네번째 분산 및 버퍼 기능부로서 상술한 제1 물품 투입부(50)와 동일 또는 유사한 구성의 물품 투입부를 2개 더 추가하여 3개의 물품 투입부(50, 60, 70)를 구비한 구성을 가지며, 따라서 물품 투입부(50,60,70)의 각각은 이송되는 봉투 중 매 3번째 봉투에 대해서만 상술한 물품 투입 동작을 하면 되므로 다량의 물품이 물품 포장 시스템에 공급되더라도 봉투 이송 속도에 맞추어 물품을 일정 속도로 투입할 수 있다. 또한 물품 공급량이 더 증가하면 그리퍼 이송부(20)의 그리퍼 이송경로를 따라 물품 투입부를 추가로 더 설치하면 되므로 물품 공급량의 증감에 맞춰 물품의 공급 속도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

그러므로 이상과 같이 물품 포장 시스템에 물품을 공급하는 지점부터 봉투(P)에 투입하기까지 여러 단계의 분산과 재정렬 및 속도 조절 역할을 하는 장치를 구비함으로써, 봉투의 이송 속도를 증가시키거나 감소시킬 필요 없이 안정적이고 일정한 속도로 포장 시스템을 운전할 수 있다.

이상과 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10: 포장봉투 공급부 20: 그리퍼 이송부
30: 개방부 40: 제1 물품 투입부
50: 제2 물품 투입부 60: 제3 물품 투입부
70: 제4 물품 투입부 80: 실링부
90: 반출부 100: 그리퍼

Claims (8)

1. 포장봉투에 물품을 투입하고 포장하는 포장 시스템으로서,
   각각이 포장봉투의 입구 양쪽을 파지할 수 있는 복수개의 그리퍼를 소정의 폐경로를 따라 이송하는 그리퍼 이송부(20);
   상기 그리퍼 이송부(20)의 각각의 그리퍼에 포장봉투를 하나씩 공급하는 포장봉투 공급부(10); 및
   상기 그리퍼의 이송방향을 따라 상기 포장봉투 공급부(10)의 하류에 하나 이상 설치되어 물품을 각 그리퍼가 파지하고 있는 포장봉투에 투입하는 물품 투입부(50);를 포함하고,
   상기 물품 투입부(50)는 각기 서로 다른 경로로 물품을 이송하는 복수의 투입라인(51,52)으로 구성된 것을 특징으로 하는 물품 포장 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 그리퍼 이송부(20)가, 상기 소정의 폐경로를 정의하는 이송벨트(21) 및 상기 이송벨트를 구동하는 구동수단을 포함하고,
   상기 복수개의 그리퍼가 소정 간격으로 서로 이격되어 상기 이송벨트(21)에 결합된 것을 특징으로 하는 물품 포장 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 물품 투입부(50)의 각 투입라인(51,52)은 이송부(B) 및 투입부(C)를 포함하고,
   상기 이송부(B)는 외부에서 공급되는 물품을 상기 투입부(C)를 향해 이송하는 복수개의 이송벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 포장 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 이송부(B)가,
   외부에서 공급되는 물품을 전달받아 상하 진동운동을 하며 물품을 이송하는 진동 이송벨트; 및
   상기 진동 이송벨트에서 공급되는 물품을 전달받아 정역 운동을 하며 물품을 이송하는 정역 이송벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 포장 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 진동 이송벨트가 물품 이송방향을 따라 일렬로 배열된 복수개의 진동 이송벨트로 구성되고, 이송방향의 하류로 갈수록 진동 이송벨트의 벨트 길이가 점차 길어지고 이송 속도가 점차 빨라지도록 구성된 것을 특징으로 하는 물품 포장 시스템.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 투입부(C)는,
   상기 이송부(B)의 이송벨트 위의 물품을 하나씩 흡착하는 흡착부; 및
   상기 흡착부를 3차원 공간에서 이동시키는 흡착부 이동수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 포장 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 물품 투입부(50)의 각 투입라인(51,52)에 설치되어 상기 이송부(B)의 이송벨트 위의 물품을 촬영하는 적어도 하나의 카메라;
   상기 카메라의 촬영 이미지로부터 이송벨트 위의 물품들끼리의 오버랩 여부를 판단하고 소정 기준 이상 오버랩 되었다고 판단한 경우 이송벨트의 정역 운동을 일으키는 제1 제어부; 및
   상기 카메라의 촬영 이미지로부터 이송벨트 위의 각 물품의 위치를 식별하고 상기 흡착부 이동수단을 구동하여 상기 흡착부가 각 물품을 흡착할 수 있도록 제어하는 제2 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 포장 시스템.
8. 제 1 항에 있어서,
   물품 포장 시스템이 N개(단, N은 2 이상의 정수)의 물품 투입부를 구비하되, N개의 물품 투입부는 상기 그리퍼 이송부의 그리퍼 이송방향을 따라 하류에서 상류측으로 순차적으로 배치되고,
   상기 N개의 물품 투입부 중 n번째(단, n은 1 내지 N 중 하나의 정수) 물품 투입부는 상기 이송방향을 따라 이송되는 복수개의 그리퍼 중 n의 배수에 해당하는 그리퍼가 파지하고 있는 포장봉투에 물품을 투입하도록 구성된 것을 특징으로 하는 물품 포장 시스템.

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